JP4725184B2 - White balance adjusting device and gain adjusting method - Google Patents

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本発明は、ビデオカメラなどに用いられるホワイトバランス調整装置および利得調整方法に関する。   The present invention relates to a white balance adjusting device and a gain adjusting method used for a video camera or the like.

従来のホワイトバランス調整装置においては、色信号の利得を決定する利得決定手段をもち、被写体の照度に応じて色信号の利得の制限領域を決定し、この制限領域内で利得を決定することによりバランスの取れたホワイトバランス処理をおこなっていた。
特開2000―78606号公報(第2頁〜第6頁、第1図)
The conventional white balance adjustment device has a gain determination means for determining the gain of the color signal, determines a limited area of the gain of the color signal according to the illuminance of the subject, and determines the gain within this limited area. A balanced white balance process was performed.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-78606 (pages 2 to 6, FIG. 1)

従来のホワイトバランス調整装置においては、制限領域の切替えが単独の閾値によって不連続に行われるため、切替えの前後でホワイトバランス処理が不安定になったり、被写体の照度が閾値をまたぐように変化した場合には撮影画像の色調が大きく異なったりするという問題があった。   In the conventional white balance adjustment device, the switching of the restricted area is performed discontinuously with a single threshold value, so that the white balance processing becomes unstable before and after the switching, or the illuminance of the subject changes so as to cross the threshold value. In some cases, the color tone of the photographed image is greatly different.

この発明は上述の問題を解決するためになされたもので、制限領域の切替えの前後においても、撮影画像の色調を滑らかに変化させることができるホワイトバランス調整装置を得るものである。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and provides a white balance adjustment device capable of smoothly changing the color tone of a captured image before and after switching of a restricted area.

この発明に係るホワイトバランス調整装置においては、色信号の利得の制限領域を、第1の制限領域と、第1の制限領域とは異なる第2の制限領域と、被写体の照度、第1の制限領域および第2の制限領域を特定する特定値、に基づいて特定される第3の制限領域と、のいずれかに切替えるようにしたものである。   In the white balance adjustment device according to the present invention, the color signal gain limiting region is defined as the first limiting region, the second limiting region different from the first limiting region, the illuminance of the subject, and the first limiting. The third limit area specified based on the specific value specifying the area and the second limit area is switched to one of the third limit area and the third limit area.

この発明は、第1の制限領域と、第1の制限領域とは異なる第2の制限領域と、被写体の照度、第1の制限領域および第2の制限領域を特定する特定値に基づいて特定される第3の制限領域とを設けることにより、制限領域の切替え前後においても、撮影画像の色調を滑らかに変化させることができる。   The present invention is specified based on a first limit area, a second limit area that is different from the first limit area, and a specific value that specifies the illuminance of the subject, the first limit area, and the second limit area. By providing the third restricted area, the color tone of the captured image can be changed smoothly before and after the restriction area is switched.

実施の形態1.
図1は、この発明を実施するための実施の形態1におけるホワイトバランス調整装置を示すブロック図である。図1において、1はレンズ、2は画素蓄積時間を制御するためのTG(Timing Generator)やアナログゲインアンプ等で構成され、レンズ1から出力された被写体の光学像を電気信号に変換する色信号変換手段、3はA/D変換器等で構成され、色信号変換手段2が変換した電気信号をB(青)、G(緑)、R(赤)のディジタル信号に変換し、各色の色信号を検出する色信号検出手段である。4、5、6は乗算器等を用いて構成され、それぞれB、G、Rの色信号の色レベルを決定するB色レベル決定手段(BCL)、G色レベル決定手段(GCL)、R色レベル決定手段(RCL)である。7はB色レベル決定手段4、G色レベル決定手段5、R色レベル決定手段6の信号に基づいて画像の補間処理や色調調整等を行うための画像処理回路、8は画像処理回路7の演算結果を画像データとして格納しておく画像メモリである。9はB色レベル決定手段4の出力を積分するB積分回路、10はG色レベル決定手段の出力を積分するG積分回路、11はR色レベル決定手段の出力を積分するR積分回路である。12はレンズ1と色信号変換手段2からの出力から被写体の照度を検出する照度検出手段、13は照度検出手段が検出した照度に基づいて各色信号の利得の制限領域を決定する制限領域決定手段、14はB積分回路9とG積分回路10とR積分回路11との出力に基づいて各色信号の利得を決定する利得決定手段である。15は照度検出手段12と制限領域決定手段13と利得決定手段14とを有するマイクロコンピュータである。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a white balance adjusting apparatus according to Embodiment 1 for carrying out the present invention. In FIG. 1, 1 is a lens, 2 is a TG (Timing Generator) for controlling pixel accumulation time, an analog gain amplifier, and the like, and is a color signal for converting an optical image of a subject output from the lens 1 into an electrical signal. The conversion means 3 is composed of an A / D converter or the like, and converts the electrical signal converted by the color signal conversion means 2 into digital signals of B (blue), G (green), R (red), and the color of each color Color signal detection means for detecting a signal. Reference numerals 4, 5, and 6 are configured by using a multiplier or the like, and each of B color level determining means (BCL), G color level determining means (GCL), and R color for determining the color level of the B, G, and R color signals. Level determining means (RCL). Reference numeral 7 denotes an image processing circuit for performing image interpolation processing, color tone adjustment, and the like based on signals from the B color level determination means 4, the G color level determination means 5, and the R color level determination means 6. Reference numeral 8 denotes the image processing circuit 7. This is an image memory for storing the calculation results as image data. 9 is a B integrating circuit for integrating the output of the B color level determining means 4, 10 is a G integrating circuit for integrating the output of the G color level determining means, and 11 is an R integrating circuit for integrating the output of the R color level determining means. . Reference numeral 12 denotes an illuminance detection means for detecting the illuminance of the subject from the outputs from the lens 1 and the color signal conversion means 2, and reference numeral 13 denotes a restriction area determination means for determining a gain restriction area for each color signal based on the illuminance detected by the illuminance detection means. , 14 are gain determining means for determining the gain of each color signal based on the outputs of the B integrating circuit 9, the G integrating circuit 10 and the R integrating circuit 11. Reference numeral 15 denotes a microcomputer having an illuminance detection means 12, a limited area determination means 13, and a gain determination means 14.

次にこのように構成されたホワイトバランス調整装置の動作について説明する。レンズ1は被写体の光学像を色信号変換手段2へ、レンズの絞りの情報を照度決定手段12へと出力する。色信号変換手段2はレンズ1からの光学像を電気信号に変換し、この電気信号を色信号検出手段3へ、画素蓄積時間とアナログゲインレベルを照度決定手段12へと出力する。   Next, the operation of the white balance adjustment apparatus configured as described above will be described. The lens 1 outputs an optical image of the subject to the color signal conversion unit 2 and information on the lens aperture to the illuminance determination unit 12. The color signal conversion unit 2 converts the optical image from the lens 1 into an electrical signal, and outputs the electrical signal to the color signal detection unit 3 and the pixel accumulation time and the analog gain level to the illuminance determination unit 12.

色信号検出手段3は、内部のA/D変換器を用いて色信号変換手段2からの電気信号をB、G、Rの三色のディジタルデータに変換し、各色の色信号を算出する。次に、Bの色信号をB色レベル決定手段4へ、Gの色信号をG色レベル決定手段5へ、Rの色信号をR色レベル決定手段5へ、と出力する。B色レベル決定手段4は内部の乗算器等を用い、色信号検出手段3が出力したBの色信号と、利得決定手段12が決定した利得とを乗じ画像処理回路7およびB積分回路9へと出力する。G色レベル決定手段5、R色レベル決定手段6も同様に色信号検出手段3が出力したGの色信号とRの色信号と、利得決定手段が決定した利得と乗じ画像処理回路7およびG積分回路10、R積分回路11へとそれぞれ出力する。   The color signal detection means 3 converts the electrical signal from the color signal conversion means 2 into digital data of three colors B, G, and R using an internal A / D converter, and calculates a color signal for each color. Next, the B color signal is output to the B color level determination means 4, the G color signal is output to the G color level determination means 5, and the R color signal is output to the R color level determination means 5. The B color level determination means 4 uses an internal multiplier or the like, and multiplies the B color signal output from the color signal detection means 3 and the gain determined by the gain determination means 12 to the image processing circuit 7 and the B integration circuit 9. Is output. Similarly, the G color level determination unit 5 and the R color level determination unit 6 multiply the G color signal and the R color signal output from the color signal detection unit 3 by the gain determined by the gain determination unit and the image processing circuit 7 and G. The signals are output to the integrating circuit 10 and the R integrating circuit 11, respectively.

画像処理回路7はB色レベル決定手段4、G色レベル決定手段5およびR色レベル決定手段6の出力に対して、色補間処理、色調整処理、フィルタ処理、解像度変換処理等の必要な画像処理を行い、処理後の画像データを画像メモリ8へと出力する。画像メモリ8はこの画像データを保存しておく。B積分回路9、G積分回路10、R積分回路11はそれぞれの入力を積算した後、積算画素数での正規化をおこない、各色の平均信号レベルであるSb、Sg、Srを利得決定手段14へ出力する。   The image processing circuit 7 performs necessary image processing such as color interpolation processing, color adjustment processing, filter processing, resolution conversion processing on the outputs of the B color level determination means 4, the G color level determination means 5 and the R color level determination means 6. Processing is performed, and the processed image data is output to the image memory 8. The image memory 8 stores this image data. The B integrating circuit 9, the G integrating circuit 10, and the R integrating circuit 11 integrate the respective inputs, and then normalize the integrated pixels to obtain the average signal levels Sb, Sg, and Sr of each color as gain determining means 14 Output to.

照度検出手段12はレンズ1の絞り、色信号変換手段2からの画素蓄積時間およびアナログゲインレベル等の情報に基づいて被写体の照度を算出する。制限領域決定手段13は照度検出手段12が算出した照度に基づいてR、G、B各色信号の利得の制限領域を算出する。利得決定手段14はB積分回路9、G積分回路10およびR積分回路11が出力した各色の平均信号レベルに基づいて、各色信号の利得を算出する。ここで算出した利得が制限領域決定手段13の算出した領域内の場合にはこの算出した利得を、制限領域決定手段13の算出した領域外の場合には、この算出した利得と最も距離の近い制限領域内の利得を、B色レベル決定手段4、G色レベル決定手段5およびR色レベル決定手段6へ出力する利得として決定し、マイクロコンピュータ15はこの決定された利得を各色レベル決定手段に出力する。以上により、各色信号の利得が決定される。   The illuminance detection unit 12 calculates the illuminance of the subject based on information such as the aperture of the lens 1, the pixel accumulation time from the color signal conversion unit 2, and the analog gain level. The restricted area determination unit 13 calculates the restricted areas of the gains of the R, G, and B color signals based on the illuminance calculated by the illuminance detection unit 12. The gain determining means 14 calculates the gain of each color signal based on the average signal level of each color output from the B integration circuit 9, the G integration circuit 10, and the R integration circuit 11. When the gain calculated here is within the area calculated by the restricted area determining means 13, the calculated gain is used. When the gain is outside the area calculated by the restricted area determining means 13, the calculated gain is closest to the calculated distance. The gain in the restricted region is determined as a gain to be output to the B color level determining unit 4, the G color level determining unit 5 and the R color level determining unit 6, and the microcomputer 15 uses the determined gain to each color level determining unit. Output. Thus, the gain of each color signal is determined.

以上一連の処理はフレームごとにおこなわれ、前フレームでの情報を利用して次フレームの色信号の利得を決定する処理が繰返しおこなわれる。   The series of processes described above is performed for each frame, and the process of determining the gain of the color signal of the next frame using the information in the previous frame is repeatedly performed.

次に、制限領域決定手段13における色信号の制限領域の決定方法について説明する。制限領域決定手段13には第1の閾値L1と、L1未満の第2の閾値L2とが設定されている。さらに、撮影状態が屋外である場合に対応する第1の制限領域D1と、撮影状態が屋内である場合に対応するD1とは異なる第2の制限領域D2も設定されている。ここで、各制限領域は、横軸がG信号の利得に対するR信号の利得Tr、縦軸がG信号の利得に対するB信号の利得Tbである平面状の領域である。図2に制限領域を表す図を示す。図2において、D1は格子で示される領域であって、日中屋外、曇り時または日中の日陰に対応する光源域に対して取り得る利得の領域を含むように、D2は斜線で示される領域であって、蛍光灯下、薄暮(夕暮れ)または日中屋外に対応する光源域に対して取り得る利得の領域を含むように設定されている。具体的には、D1は(式4)〜(式7)で、D2は(式8)〜(式11)で表現されるTrとTbとを軸とした平面上の領域である。
ATr+BTb ≧ X1…(式4)
ATr+BTb ≦ X2…(式5)
ATr−BTb ≧ Y1…(式6)
ATr−BTb ≦ Y2…(式7)
ATr+BTb ≧ X3…(式8)
ATr+BTb ≦ X4…(式9)
ATr−BTb ≧ Y3…(式10)
ATr−BTb ≦ Y4…(式11)
(式4)〜(式11)において、X1〜X4およびY1〜Y4は定数であって、D1とD2とを特定する特定値であり、AおよびBはそれぞれ、TrとTbの係数であって、上述の領域が含まれるように適当に設定されている。
Next, a method for determining the limited area of the color signal in the limited area determining means 13 will be described. The restricted area determination means 13 is set with a first threshold value L1 and a second threshold value L2 less than L1. Further, a first restriction area D1 corresponding to the case where the photographing state is outdoor and a second restriction area D2 different from D1 corresponding to the case where the photographing state is indoor are set. Here, each limited region is a planar region in which the horizontal axis represents the gain Tr of the R signal with respect to the gain of the G signal, and the vertical axis represents the gain Tb of the B signal with respect to the gain of the G signal. FIG. 2 shows a diagram representing the restricted area. In FIG. 2, D1 is an area indicated by a grid, and D2 is indicated by diagonal lines so as to include an area of gain that can be taken with respect to a light source area corresponding to outdoor in the daytime, cloudy day or shade in the daytime. The area is set to include a gain area that can be taken with respect to a light source area corresponding to a fluorescent light, dusk (dusk), or outdoors during the daytime. Specifically, D1 is an area on a plane with Tr and Tb as axes expressed by (Expression 4) to (Expression 7), and D2 is expressed by (Expression 8) to (Expression 11).
ATr + BTb ≧ X1 (Formula 4)
ATr + BTb ≦ X2 (Formula 5)
ATr−BTb ≧ Y1 (Formula 6)
ATr−BTb ≦ Y2 (Expression 7)
ATr + BTb ≧ X3 (Expression 8)
ATr + BTb ≦ X4 (Expression 9)
ATr−BTb ≧ Y3 (Expression 10)
ATr−BTb ≦ Y4 (Formula 11)
In (Expression 4) to (Expression 11), X1 to X4 and Y1 to Y4 are constants, are specific values that specify D1 and D2, and A and B are coefficients of Tr and Tb, respectively. The above-mentioned area is appropriately set.

次に、制限領域決定手段13は、特定値と照度検出手段12が検出した被写体の照度Lxに基づいて第3の制限領域D3を算出する。ここで、D3は(式12)〜(式15)で算出される領域である。
ATr+BTb≧X+{(X3−X1)×(Lx−L2)/(L1−L2)}…(式12)
ATr+BTb≦X+{(X4−X2)×(Lx−L2)/(L1−L2)}…(式13)
ATr−BTb≧Y+{(Y3−Y1)×(Lx−L2)/(L1−L2)}…(式14)
ATr−BTb≦Y+{(Y4−Y2)×(Lx−L2)/(L1−L2)}…(式15)
Next, the limited area determination unit 13 calculates a third limited area D3 based on the specific value and the illuminance Lx of the subject detected by the illuminance detection unit 12. Here, D3 is a region calculated by (Expression 12) to (Expression 15).
ATr + BTb ≧ X 1 + {(X3−X1) × (Lx−L2) / (L1−L2)} (Formula 12)
ATr + BTb ≦ X 2 + {(X4−X2) × (Lx−L2) / (L1−L2)} (Formula 13)
ATr−BTb ≧ Y 1 + {(Y 3 −Y 1 ) × (Lx−L 2) / (L 1 −L 2)} (Formula 14)
ATr−BTb ≦ Y 2 + {(Y4−Y2) × (Lx−L2) / (L1−L2)} (Formula 15)

次に、制限領域決定手段13での制限領域の決定方法についてA=B=1である場合について、図2と図3を用いて説明する。図3は、照度検出手段12が検出した被写体の照度と制限領域の関係を示したものである。   Next, a case where A = B = 1 will be described with reference to FIG. 2 and FIG. FIG. 3 shows the relationship between the illuminance of the subject detected by the illuminance detection means 12 and the restricted area.

制限領域決定手段13は照度検出手段12が検出した被写体の照度LxがL1以上である場合は撮影状態が屋外であると判断しD1を、LxがL2以下である場合は撮影状態が屋内であると判断しD2を、制限領域と決定する。また、LxがL1とL2との間(以後、中間領域と呼ぶ)の場合は、Lxに応じて変化する(式12)〜(式15)で算出される第3の制限領域D3を、制限領域と決定する。そして、利得決定手段14はこの決定された制限領域を用いて、各色信号の利得を算出する。   The restricted area determination unit 13 determines that the shooting state is outdoor when the illuminance Lx of the subject detected by the illuminance detection unit 12 is L1 or more, and determines that the shooting state is D1, and when Lx is L2 or less, the shooting state is indoor. And D2 is determined as a restricted area. Further, when Lx is between L1 and L2 (hereinafter referred to as an intermediate region), the third restricted region D3 calculated by (Equation 12) to (Equation 15) that changes according to Lx is restricted. Determine the area. Then, the gain determination means 14 calculates the gain of each color signal using the determined limited area.

例えば、Lxが図3に示すような中間領域内の中間値Aであるような場合は図2に示す一点鎖線で囲まれた領域を、Lxが図3に示す中間値Bである場合は図2に示す破線で囲まれた領域を、それぞれ制限領域として決定する。従って、D3はLxが中間領域内の場合にはLxに応じて、D1とD2とを連続的に補間するように変化することになる。   For example, when Lx is the intermediate value A in the intermediate region as shown in FIG. 3, the region surrounded by the alternate long and short dash line shown in FIG. 2 is shown, and when Lx is the intermediate value B shown in FIG. The areas surrounded by the broken lines shown in FIG. Accordingly, D3 changes so as to continuously interpolate D1 and D2 according to Lx when Lx is in the intermediate region.

また、ATr×BTbが一定またはATr/BTbが一定といった比率一定の直線および曲線によって制限領域を決定しても良い。すなわちD1を(式16)〜(式19)で、D2を(式21)〜(式24)で表現される領域にしても良い。
ATr×BTb ≧ X1…(式16)
ATr×BTb ≦ X2…(式17)
ATr/BTb ≧ Y1…(式18)
ATr/BTb ≦ Y2…(式19)
ATr×BTb ≧ X3…(式20)
ATr×BTb ≦ X4…(式21)
ATr/BTb ≧ Y3…(式22)
ATr/BTb ≦ Y4…(式23)
この場合、X1、X2…に相当する特定値に関して(式12)〜(式15)と同様の計算をおこない、D3を算出することにより中間領域での制限領域を決定することが可能となる。
Further, the restriction region may be determined by a straight line and a curve having a constant ratio such that ATr × BTb is constant or ATr / BTb is constant. That is, D1 may be an area expressed by (Expression 16) to (Expression 19), and D2 may be an area expressed by (Expression 21) to (Expression 24).
ATr × BTb ≧ X1 (Expression 16)
ATr × BTb ≦ X2 (Expression 17)
ATr / BTb ≧ Y1 (Expression 18)
ATr / BTb ≦ Y2 (Formula 19)
ATr × BTb ≧ X3 (Expression 20)
ATr × BTb ≦ X4 (Formula 21)
ATr / BTb ≧ Y3 (Formula 22)
ATr / BTb ≦ Y4 (Equation 23)
In this case, regarding the specific values corresponding to X1, X2,..., The same calculation as in (Expression 12) to (Expression 15) is performed, and by calculating D3, it is possible to determine the restricted area in the intermediate area.

また、D3の境界線の交点の軌跡は、対応するD1の境界線の交点とD2の境界線の交点とをむすぶ直線を描くように設定されているが、D3の境界線の交点の軌跡はこれらを結ぶ曲線になるように設定しても良い。この場合、(式12)〜(式15)の右辺を調整すればよい。   The trajectory of the intersection point of the boundary line of D3 is set so as to draw a straight line between the intersection point of the corresponding boundary line of D1 and the intersection point of the boundary line of D2, but the trajectory of the intersection point of the boundary line of D3 is You may set so that it may become a curve which connects these. In this case, the right side of (Expression 12) to (Expression 15) may be adjusted.

上述のように本実施の形態では、被写体の照度によって各色信号の利得の制限領域を切替える際に中間領域を設け、制限領域が連続的に変動する構成になっているので、制限領域の切替えが発生する場合でも撮影画像の色合いが急激に変化することなく、滑らかかつ自然なホワイトバランス処理を実現することが可能である。   As described above, in the present embodiment, an intermediate area is provided when switching the limited area of the gain of each color signal according to the illuminance of the subject, and the limited area is continuously changed. Even if it occurs, it is possible to realize a smooth and natural white balance process without causing the hue of the captured image to change abruptly.

また、D3はD1およびD2の特定値と照度検出手段12からの照度から算出する構成としているため、単独の閾値で制限領域を切替える場合と比較して新たなパラメータを追加することなく、安定性の高いホワイトバランス処理を実現することが可能となる。   Further, since D3 is calculated from the specific values of D1 and D2 and the illuminance from the illuminance detection means 12, the stability can be improved without adding a new parameter compared to the case where the limited region is switched with a single threshold. High white balance processing can be realized.

次に利得決定手段14での利得決定方法を、制限領域決定手段13が図4に示すような制限領域を決定した場合について図5を用いて説明する。図4において、横軸はGの利得に対するRの利得Tr、縦軸はGの利得に対するBの利得Tb、斜線部は利得の制限領域を表すものである。図5は、利得決定方法を示すフローチャートである。   Next, the gain determining method in the gain determining means 14 will be described with reference to FIG. 5 when the restricted area determining means 13 determines a restricted area as shown in FIG. In FIG. 4, the horizontal axis represents the R gain Tr with respect to the G gain, the vertical axis represents the B gain Tb with respect to the G gain, and the hatched portion represents the gain limiting region. FIG. 5 is a flowchart showing a gain determination method.

まずステップS1では、マイクロコンピュータ15が始動すると、利得の初期設定が行われる。ステップS2では、利得決定手段14はB積分回路9、G積分回路10およびR積分回路11からB、GおよびRの平均信号レベルSb、SgおよびSrを読み取る。ステップS3では、前フレームでのRの利得とSr、Sgの比率から、次フレームのRの平均信号レベルSrをGの平均信号レベルSgに近づけるための利得を算出する。算出式を(式1)に示す。
Kr(n+1)=Kr(n)×Sg/Sr…(式1)
(式1)において、
Kr(n):Rに対する第nフレームの利得
Kr(n+1):Rに対する第(n+1)フレームの利得
である。
First, in step S1, when the microcomputer 15 is started, the gain is initially set. In step S2, the gain determining means 14 reads the average signal levels Sb, Sg and Sr of B, G and R from the B integrating circuit 9, the G integrating circuit 10 and the R integrating circuit 11. In step S3, a gain for bringing the R average signal level Sr of the next frame closer to the G average signal level Sg is calculated from the R gain in the previous frame and the ratio of Sr and Sg. The calculation formula is shown in (Formula 1).
Kr (n + 1) = Kr (n) × Sg / Sr (Formula 1)
In (Formula 1),
Kr (n): gain of the nth frame with respect to R Kr (n + 1): gain of the (n + 1) th frame with respect to R.

ステップS4では、ステップS3と同様の操作をBについて行う。すなわち、Bの平均信号レベルSbを(式2)に従ってGの平均信号レベルSgに近づけるための利得を算出する。
Kb(n+1)=Kb(n)×Sg/Sb…(式2)
(式2)において、
Kb(n):Bに対する第nフレームの利得
Kb(n+1):Bに対する第(n+1)フレームの利得
である。
In step S4, the same operation as in step S3 is performed for B. That is, the gain for bringing the average signal level Sb of B close to the average signal level Sg of G according to (Equation 2) is calculated.
Kb (n + 1) = Kb (n) × Sg / Sb (Expression 2)
In (Formula 2),
Kb (n): Gain of the nth frame with respect to B Kb (n + 1): Gain of the (n + 1) th frame with respect to B.

ステップS5では、次フレームのGの利得を決定する。ここでは、Gの利得は変更せず、前フレームの設定値をそのまま使用する。すなわち、Gの利得は、
Kg(n+1)=Kg(n)…(式3)
と表せる。
(式3)において、
Kg(n):G画素に対する第nフレームの利得
Kg(n+1):G画素に対する第(n+1)フレームの利得
である。
In step S5, the G gain of the next frame is determined. Here, the gain of G is not changed, and the set value of the previous frame is used as it is. That is, the gain of G is
Kg (n + 1) = Kg (n) (Formula 3)
It can be expressed.
In (Formula 3),
Kg (n): gain of the nth frame with respect to the G pixel Kg (n + 1): gain of the (n + 1) th frame with respect to the G pixel.

ステップS6では、ステップS3〜S5で算出された各色信号の利得、Kr(n+1)、Kg(n+1)、Kr(n+1)から算出されるTr(n+1)およびTb(n+1)が制限領域決定手段13の決定した図4に示す制限領域に適合するかどうかを判定する。ここで、Tr(n+1)=Kr(n+1)/Kg(n+1)、Tb(n+1)=Kb(n+1)/Kg(n+1)である。この結果、制限領域内に入っていないと判定した場合はステップS7へ、制限領域内に入っていると判定した場合はステップS8へと進む。ただし、境界線上の点は制限領域内であるとする。   In step S6, the gain of each color signal calculated in steps S3 to S5, Tr (n + 1) and Tb (n + 1) calculated from Kr (n + 1), Kg (n + 1), and Kr (n + 1) are the limited region determining means 13. It is determined whether or not the restriction area shown in FIG. Here, Tr (n + 1) = Kr (n + 1) / Kg (n + 1) and Tb (n + 1) = Kb (n + 1) / Kg (n + 1). As a result, if it is determined that it is not within the restricted area, the process proceeds to step S7. If it is determined that it is located within the restricted area, the process proceeds to step S8. However, the point on the boundary line is assumed to be within the restricted area.

ステップS7では、ステップS6においてTr、Tbが制限領域内に入ってないと判定した場合、ステップS3〜S5で算出された各色画素の利得の示すTr、Tbの座標から最も距離の近い制限領域内の点を補正値として使用する。例えば、図4において、×点が
ステップS3〜S5で算出された各色画素の利得の示すTr、Tbであった場合、×点から最も距離の近い制限領域内の点である○点を補正値として使用する。決定されたTr、Tbの値に基づき、Kg(n+1)の値は変化させずにKr(n+1)、Kb(n+1)の値を再算出する。
In step S7, if it is determined in step S6 that Tr and Tb do not fall within the restricted area, within the restricted area that is closest to the coordinates of Tr and Tb indicating the gain of each color pixel calculated in steps S3 to S5. Are used as correction values. For example, in FIG. 4, when the x point is Tr or Tb indicating the gain of each color pixel calculated in steps S3 to S5, the point O within the restricted area closest to the x point is corrected. Use as Based on the determined values of Tr and Tb, the values of Kr (n + 1) and Kb (n + 1) are recalculated without changing the value of Kg (n + 1).

ステップS8では、マイクロコンピュータ15は、ステップS3〜S5で算出された又はステップS7で再算出された各色の利得レベルであるKb(n+1)、Kg(n+1)およびKr(n+1)を次フレームの利得として、対応する色レベル決定手段へ出力する。   In step S8, the microcomputer 15 calculates Kb (n + 1), Kg (n + 1), and Kr (n + 1), which are the gain levels of the respective colors calculated in steps S3 to S5 or recalculated in step S7, for the gain of the next frame. Is output to the corresponding color level determining means.

以上のステップS1〜S8を繰り返すことにより、前フレームの各色信号の利得に基づいて、次フレームの各色信号の利得を決定することが可能となる。また、利得の制限領域内で利得を決定することにより、特定色が偏っているような被写体についても高精度のホワイトバランス調整を行うことが可能となる。   By repeating the above steps S1 to S8, the gain of each color signal of the next frame can be determined based on the gain of each color signal of the previous frame. In addition, by determining the gain within the limited region of the gain, it is possible to perform white balance adjustment with high accuracy even for a subject whose specific color is biased.

実施の形態2.
実施の形態1におけるマイクロコンピュータ15は図6に示すように、照度の時間的変化を抑制するための照度変化抑制手段16を備えるような構成にしても良い。尚、マイクロコンピュータ15以外の構成、動作は実施の形態1と同様である。この場合、照度検出手段12が検出した照度は、照度変化抑制手段16により前フレームの被写体の照度に応じた照度が算出される。制限領域決定手段13は照度変化抑制手段16が算出した照度に基づいて制限領域を決定する。
Embodiment 2. FIG.
As shown in FIG. 6, the microcomputer 15 according to the first embodiment may be configured to include illuminance change suppression means 16 for suppressing temporal changes in illuminance. The configuration and operation other than the microcomputer 15 are the same as those in the first embodiment. In this case, the illuminance detected by the illuminance detection unit 12 is calculated by the illuminance change suppression unit 16 according to the illuminance of the subject in the previous frame. The restricted area determining means 13 determines the restricted area based on the illuminance calculated by the illuminance change suppressing means 16.

次に、照度変化抑制手段16の動作について説明する。照度変化抑制手段16は照度検出手段12が検出する現在の被写体の照度と、前フレームの被写体の照度とから現在のフレームの照度を算出する。制限領域決定手段13はこの照度変化抑制手段16が算出した照度に基づいて、実施の形態1と同様に利得の制限領域を決定する。この場合における被写体の照度の算出式は、(式24)で表される。
L(n+1)=(1−R)×L(n)+R×Ltmp…(式24)
(式24)において、
L(n+1):第n+1フレームでの照度
L(n):第nフレームでの照度
Ltmp:照度検出手段12が検出する現在の照度
R:時定数(0≦R≦1の範囲で指定)
である。
Next, the operation of the illuminance change suppression means 16 will be described. The illuminance change suppression unit 16 calculates the illuminance of the current frame from the illuminance of the current subject detected by the illuminance detection unit 12 and the illuminance of the subject of the previous frame. Based on the illuminance calculated by the illuminance change suppression means 16, the limited area determination means 13 determines a gain restriction area as in the first embodiment. In this case, the calculation formula for the illuminance of the subject is expressed by (Expression 24).
L (n + 1) = (1-R) × L (n) + R × Ltmp (Equation 24)
In (Equation 24),
L (n + 1): Illuminance at the (n + 1) th frame L (n): Illuminance at the nth frame Ltmp: Current illuminance R detected by the illuminance detecting means 12: Time constant (specified in a range of 0 ≦ R ≦ 1)
It is.

R=1/2と設定した場合における、フレームごとの被写体照度の変動例を図7と図8に示す。図7と図8は、横軸はフレーム番号であり、縦軸は照度である。また、○は照度検出手段12が検出する照度、×は照度変化抑制手段16が算出する照度を示している。図7と図8から明らかなように、照度変化抑制手段16を用いることにより、制限領域決定手段13で使用する照度を滑らかに推移させることが可能である。   FIGS. 7 and 8 show examples of changes in subject illuminance for each frame when R = 1/2. In FIGS. 7 and 8, the horizontal axis represents the frame number, and the vertical axis represents the illuminance. Further, ◯ indicates the illuminance detected by the illuminance detection means 12, and x indicates the illuminance calculated by the illuminance change suppression means 16. As is apparent from FIGS. 7 and 8, by using the illuminance change suppression means 16, it is possible to smoothly change the illuminance used by the restricted area determination means 13.

このように構成されたホワイトバランス調整装置においては、被写体照度の急激な変化があった場合でも、制限領域の切替えを滑らかにおこなうことができ、より滑らかで安定性の高いホワイトバランス処理を実現することが可能である。   In the white balance adjustment device configured as described above, even when there is a sudden change in the illuminance of the subject, the restricted area can be switched smoothly, and a smoother and more stable white balance process can be realized. It is possible.

この発明の実施の形態1を示すホワイトバランス調整装置のブロック図である。It is a block diagram of the white balance adjustment apparatus which shows Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における制限領域の切替えを示す図である。It is a figure which shows switching of the restriction | limiting area in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1において、被写体の照度と制限領域の関係を示した図である。In Embodiment 1 of this invention, it is the figure which showed the relationship between the illumination intensity of a to-be-photographed object, and a restriction | limiting area | region. この発明の実施の形態1における制限領域を表す図である。It is a figure showing the restriction | limiting area | region in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における利得決定方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the gain determination method in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態3におけるマイクロコンピュータを示す図である。It is a figure which shows the microcomputer in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3におけるフレーム番号と被写体照度を示す図である。It is a figure which shows the frame number and subject illuminance in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3におけるフレーム番号と被写体照度を示す図である。It is a figure which shows the frame number and subject illuminance in Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 色信号変換手段、3 色信号検出手段、4 B色レベル決定手段、5 G色レベル決定手段、6 R色レベル決定手段、11 照度検出手段、12 照度検出手段、13 制限領域決定手段、14 利得決定手段、16 照度変化抑制手段 2 color signal conversion means, 3 color signal detection means, 4 B color level determination means, 5 G color level determination means, 6 R color level determination means, 11 illuminance detection means, 12 illuminance detection means, 13 restricted area determination means, 14 Gain determining means, 16 Illuminance change suppressing means

Claims (3)

被写体の光学像を色信号に変換する色信号変換手段と、
前記被写体の照度を検出する照度検出手段と、
前記照度検出手段が検出した照度と、前フレームの照度に基づき、現在のフレームの照度を算出する照度変化抑制手段と、
前記照度変化抑制手段が算出した照度に基づき前記色信号の利得の制限領域を決定する制限領域決定手段と、
前記色信号変換手段が検出した色信号の利得を前記制限領域内で決定する利得決定手段と、
前記色信号変換手段が検出した色信号と前記利得決定手段が決定した利得とを用いて色レベルを決定する色レベル決定手段と、
を有するホワイトバランス調整装置であって、
前記制限領域決定手段は、
前記制限領域を前記照度変化抑制手段が算出した照度に基づいて、
第1の制限領域、
前記第1の領域とは異なる第2の制限領域、
前記照度変化抑制手段が算出した前記照度、前記第1の制限領域を特定する第1の特定値、前記第2の制限領域を特定する第2の特定値、に基づいて特定される第3の制限領域、
のいずれかに切り替えることを特徴としたホワイトバランス調整装置。
Color signal conversion means for converting an optical image of a subject into a color signal;
Illuminance detection means for detecting the illuminance of the subject;
Illuminance change suppression means for calculating the illuminance of the current frame based on the illuminance detected by the illuminance detection means and the illuminance of the previous frame;
Limiting area determining means for determining a limiting area of the gain of the color signal based on the illuminance calculated by the illuminance change suppressing means ,
Gain determining means for determining the gain of the color signal detected by the color signal converting means within the limited region;
Color level determining means for determining a color level using the color signal detected by the color signal converting means and the gain determined by the gain determining means;
A white balance adjusting device having
The restricted area determining means includes
Based on the illuminance calculated by the illuminance change suppression means for the restricted area,
A first restricted area,
A second restricted area different from the first area;
A third specified based on the illuminance calculated by the illuminance change suppression means, a first specific value for specifying the first restricted area, and a second specified value for specifying the second restricted area. Restricted area,
A white balance adjustment device characterized by switching to any of the above.
前記制限領域決定手段は前記制限領域を、
前記照度変化抑制手段が算出した照度が第1の閾値以上の場合は前記第1の制限領域、
前記照度が前記第1の閾値未満である第2の閾値以下の場合は前記第2の制限領域、
前記照度が前記第1の閾値と前記第2の閾値との間の場合は前記第3の制限領域、
に切り替えることを特徴とした請求項1に記載のホワイトバランス調整装置。
The restricted area determination means determines the restricted area,
When the illuminance calculated by the illuminance change suppression means is equal to or greater than a first threshold, the first restricted area,
When the illuminance is less than the second threshold value that is less than the first threshold value, the second restricted area,
When the illuminance is between the first threshold and the second threshold, the third restricted area,
The white balance adjusting device according to claim 1, wherein
被写体の照度を検出する照度検出工程と、
前記照度検出工程にて検出した照度と、前フレームの照度に基づき、現在のフレームの照度を算出する照度変化抑制工程と、
前記照度変化抑制工程にて算出した照度に基づき、前記被写体の光学像から変換された色信号の利得の制限領域を決定する制限領域決定工程と、
前記色信号の利得を前記制限領域内で決定する利得決定工程と、
を有する利得調整方法であって、
前記制限領域決定工程では、
前記制限領域を前記照度変化抑制工程にて算出した照度に基づいて、
第1の制限領域、
前記第1の領域とは異なる第2の制限領域、
前記照度変化抑制工程にて算出した前記照度、前記第1の制限領域を特定する第1の特定値、
前記第2の制限領域を特定する第2の特定値、に基づいて特定される第3の制限領域、のいずれかに切り替えることを特徴とした利得調整方法。
An illuminance detection step for detecting the illuminance of the subject;
Illuminance change suppression step of calculating the illuminance of the current frame based on the illuminance detected in the illuminance detection step and the illuminance of the previous frame,
Based on the illuminance calculated in the illuminance change suppression step, a limited region determination step for determining a limited region of the gain of the color signal converted from the optical image of the subject;
A gain determining step of determining a gain of the color signal within the limited region;
A gain adjustment method comprising:
In the restricted area determination step,
Based on the illuminance calculated in the illuminance change suppression step the limit area,
A first restricted area,
A second restricted area different from the first area;
The illuminance calculated in the illuminance change suppression step, a first specific value that identifies the first restricted area,
A gain adjustment method characterized by switching to any one of a third limited region specified based on a second specific value that specifies the second limited region.
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JP4029206B2 (en) * 2001-01-15 2008-01-09 株式会社ニコン Imaging device
JP2004229154A (en) * 2003-01-27 2004-08-12 Fuji Photo Film Co Ltd Method for controlling white balance and imaging device
JP4210920B2 (en) * 2003-09-30 2009-01-21 富士フイルム株式会社 White balance adjustment method and camera

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